





定价:69元
印次:1-1
ISBN:9787302620051
出版日期:2022.12.01
印刷日期:2022.12.15
图书责编:陈凯仁
图书分类:学术专著
针对我国航天资源“一星一系统”的管控现状、常规管控与应急响应的需求矛盾以及西方国家的技术封锁,结合相关模型、算法与通用求解技术的研究与发展现状,本书开展了航天资源通用化调度引擎研究,主要内容包括: 第一章开展了文献综述。 第二章设计了航天资源调度引擎顶层框架。 第三章提出了航天资源调度通用化建模方法。 第四章提出了面向航天资源常规调度的自适应并行模因演化算法。 第五章设计了面向航天资源应急调度的分布式动态滚动优化算法。 第六章完成了航天资源引擎实践应用。 第七章总结了全文。 主要特色和创新点: 1. 设计了一种“模型-常规算法-应急算法”解耦的航天资源调度建模与求解新框架。 2. 提出了一种“决策-约束-收益”解耦的航天资源调度通用化、精细化建模新方法。 3. 提出了一种“并行-竞争-演化”策略协同、自适应的航天资源常规调度新算法。 4. 探索了一种“协商-滚动-插入”机制融合、动态响应的航天资源应急调度新算法。 读者对象: 从事航天资源调度、任务规划相关研究与应用工作的企业、高校与科研院所的研究人员。
杜永浩,国防科技大学博士研究生,主要研究方向为智能优化、资源调度及任务规划等,相关成果应用于我国卫星运控、测控部门。在IEEE TEVC、自动化学报等发表论文10余篇;曾获全军军事建模竞赛一等奖、全国研究生数模竞赛二等奖、湖南省优秀硕士学位论文;获湖南省研究生创新项目和国防科技大学“学术创新之星”项目资助。
前 言 21 世纪以来,我国航天事业步入快速发展时期,卫星规模呈“爆炸式”增长。为统筹在轨卫星及管控资源,满足卫星应用需求,最大限度发挥卫星系统社会、经济和军事效益,卫星任务调度至关重要。随着我国卫星管控与应用方式的不断变化,跨部门、跨型号成为卫星管控的新常态,一体化、快速响应成为卫星应用的新要求。在此背景下,当前“一星一系统”的卫星任务调度系统研发与应用弊端日益突出,各部门、各型号、各类卫星任务调度系统难以互容,相关模型与算法的通用性亟须提升。鉴于此,为打破“一星一系统”的卫星管控壁垒,支撑各类卫星联合机动管控与灵活高效应用,同时突破美国STK/Scheduler 在相关软件技术领域的垄断地位,本书开展了卫星任务调度引擎研究,重点研究了通用化的卫星任务调度建模与求解方法。主要内容如下: (1)设计了卫星任务调度引擎顶层框架。针对卫星任务调度引擎的应用背景,界定了遥感卫星、中继通信卫星、导航卫星和卫星测控等四类主要的卫星任务调度问题,明确了研究范畴和“立足实际、面向应用”的研究原则,给出了卫星任务调度引擎的基本定义,指明了卫星任务调度引擎的功能需求。在此基础上,设计了一种“模型—常规算法—应急算法”解耦的卫星任务调度引擎顶层框架,阐释了框架优势,为各类卫星任务调度问题提供了一种通用化、模块化的建模与求解新思路,为本书模型、算法研究工作指明了具体方向。 (2)提出了卫星任务调度通用化建模方法。针对卫星任务调度模型通用性问题和“一星一系统”管控现状,首先将卫星任务调度问题统一描述为一个包含任务集、资源集、评分集和决策矩阵的四元组,系统地、层次化地描述了卫星任务调度问...
目 录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究目的与意义 3
1.2 卫星任务调度模型研究现状 4
1.2.1 遥感卫星任务调度模型 5
1.2.2 中继通信卫星任务调度模型 10
1.2.3 导航卫星任务调度模型 11
1.2.4 卫星测控任务调度模型 13
1.3 卫星任务调度算法研究现状 17
1.3.1 启发式算法 18
1.3.2 精确求解算法 19
1.3.3 元启发式算法 20
1.4 卫星任务调度通用求解技术发展现状 27
1.4.1 数学规划求解器CPLEX 27
1.4.2 通用卫星调度软件STK/Scheduler 28
1.4.3 卫星任务规划软件Europa 2 31
1.4.4 “高景一号”任务调度分系统 32
1.5 本书主要工作 34
1.5.1 研究内容与组织结构 34
1.5.2 技术路线 36
1.5.3 创新点 36
第2章 卫星任务调度引擎顶层设计 39
2.1 卫星任务调度问题界定 39
2.1.1 任务界定 39
2.1.2 资源界定 44
2.1.3 问题特征 45
2.2 卫星任务调度引擎功能定位 47
2.2.1 基本定义 47
2.2.2 功能需求 48
2.3 卫星任务调度引擎框架设计 50
2.3.1 设计思路 50
2.3.2 引擎框架 51
2.3.3 优势分析 53
2.4 本章小结 54
第3章 卫星任务调度通用化... 查看详情